LAPORAN PENELITIAN BERORIEANTASI PRODUK DANA PNBP TAHUN ANGGARAN 2012

Transkripsi

1 LAPORAN PENELITIAN BERORIEANTASI PRODUK DANA PNBP TAHUN ANGGARAN 2012 Pembuatan Biopelet Ampas Kelapa Sebagai Energi Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah Ramah Lingkungan Oleh Hasanuddin, ST, M.Si Idham Halid Lahay, ST, M.Sc JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO Oktober

2 HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN PENELITIAN PENGEMBANGAN PRODUK UNG Judul : Pembuatan Biopelet Ampas Kelapa Sebagai Energi Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah Ramah Lingkungan 2. Ketua Peneliti a. Nama Lengkap : Hasanuddin, S.T., M.Si b. Jenis Kelamin : Laki-laki c. NIP : d. Jabatan Fungsional : Lektor e. Jabatan Struktural : - f. Bidang Keahlian : Pengelolaan sumberdaya alam dan lingkungan f. Fakultas/Jurusan : Teknik / Teknik Industri g. Pusat Penelitian : Lembaga Penelitian Universitas Negeri Gorontalo h. Alamat : Jl. Jend. Sudirman No. 6 Kelurahan Dulalowo Kota Gorontalo Propinsi Gorontalo i. Telepon/Fax : j. Alamat Rumah : Jl. Palma Perum BTN DMP blok B no 23, kel Huangobotu, kec Dungingi Kota Gorontalo. Propinsi Gorontalo k. Telepon/Fax/ hasandien@rocketmail.com 3. Jangka Waktu Penelitian : 6 (enam) bulan 4. Pembiayaan Jumlah biaya yang diajukan : Rp Mengetahui, Dekan Gorontalo, 5 Maret 2012 Ketua Peneliti, Ir. Rawiyah.Husnan, MT Hasanuddin, S.T., M.Si NIP NIP Menyetujui, Ketua Lembaga Penelitian Dr Fitryane Lihawa, M.Si NIP

3 IDENTITAS PENELITI 1. Judul : Pembuatan Biopelet Ampas Kelapa Sebagai Energi Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah Ramah Lingkungan 2. Ketua Peneliti a. Nama Lengkap : Hasanuddin, ST, MSi b. Bidang Keahlian : Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan c. Jabatan Struktural : - d. Jabatan Fungsional : Lektor e. Unit Kerja : Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik UNG f. Alamat surat : Jl. Jend. Sudirman No. 6 Kelurahan Dulalowo Kota Gorontalo Propinsi Gorontalo g. Telepon/Fax : h. hasandien@rocketmail.com 3. Tim Peneliti No Nama dan Gelar Bidang Keahlian 1 Hasanuddin, ST, Msi 2 Idham Halid Lahay, ST, MSc Pengelolaan SDA & Lingkungan Teknik Industri Insta nsi FT UNG FT UNG Mata Kuliah Yang Diampu Industri Proses 1,5 Kimia Industri 1,5 Metodologi 1,5 Penelitian Pengetahuan 1,5 Lingkungan Prancangan Produk 1,5 Analisa Perancangan kerja Kesehatan & keselamatan Kerja Alokasi waktu (jam/minggu ) 1,5 1,5 4. Obyek Penelitian Biomassa (Ampas Kelapa) dalam bentuk biopelet sebagai bahan bakar alternatif 5. Masa pelaksanaan penelitian Mulai : Maret 2012 Berakhir : Oktober Anggaran yang diusulkan Tahun pertama : Rp

4 Anggaran keseluruhan : Rp Lokasi penelitian : Lab. APK (Teknik Industri FATEK), Lab. Nutrisi ternak Fakultas Peternakan UNHAS Makassar 8. Hasil yang ditargetkan : Menghasilkan produk biopelet ampas kelapa yang dapat digunakan sebagai energi bahan bakar alternatif menggantikan penggunaan minyak tanah, dan untuk meningkatkan efisiensi energi serta mengatasi krisis energi yang terjadi saat ini, serta dapat mereduksi pencemaran lingkungan dari sampah organik. Pada produk ini oleh masyarakat dapat dimanfaatkan untuk peluang usaha. 9. Institusi lain yang terlibat tidak ada. 10 Keterangan lain yang dianggap perlu 4

5 ABSTRAK Ampas kelapa merupakan biomassa yang mengandung minyak dan dapat dirubah menjadi energi alternatif pengganti bahan bakar minyak yang sudah mengalami kesulitan dari proses produksinya. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) Membuat biopelet dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang kelapa dan mengetahui efisiensi pembakaran biopelet yang baik. (2) Menentukan jumlah komposisi biopelet terbaik yang diperoleh dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang. Penelitian ini, dilakukan di laboratorium teknik Industri. Metode yang digunakan dalam penelitian ini, menggunakan metode WBT dan rancangan acak lengkap (RAL) untuk mengetahui efeketifitas pembakaran dan formulasi biopelet yang terbaik. Data yang diperoleh dianalisis secara grafik dan tabel, kemudian diinterpretasi secara komprehensif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa formulasi B (1:2) memiliki nilai kalori yang lebih besar yaitu kkal/kg dan efektifitas pembakaran yaitu 83.37%, dan selanjutnya 1:3 efisiensi 77.81% dan nilai kalori kkal/kg, serta 1:1 efisiensi 70.03% dan nilai kalori 4308 kkal/kg, sedangkan biopelet tanpa perlakuan memiliki efiensi sebesar 72.40% dan nilai kalor 4630 kkal/kg. Perbedaan efisiensi pembakaran disebabkan adanya perbedaan nilai kalor (kkal/kg) yang terkandung dalam biopelet tersebut, makin tinggi nilai kalor yang terkandung maka makin tinggi efisiensi pembakaran biopeletnya. Kata kunci; Biopelet, ampas kelapa, energi alternatif, nilai kalor, efektifitas pembakaran 5

6 RINGKASAN Naiknya harga bahan bakar minyak berdampak pada sosial ekonomi masyarakat, terutama masyarakat menengah kebawah. karena energi tersebut bagian dari kebutuhan masyarakat yang tidak terpisahkan. Pemerintah sedang berupaya mengatasi krisis energi bahan bakar minyak seperti minyak tanah yang selama ini digunakan oleh masyarakat dengan memberikan suatu kebijakan peralihan (konversi) menggunakan bahan bakar gas yang 3 kg, namun tidak serta merta diterima dan digunakan oleh kalangan masyarakat, disebabkan karena menurut masyarakat tidak aman untuk digunakan dengan alasan banyaknya kejadian-kejadian kebakaran akibat penggunaan gas tersebut. Pemerintah mengharapkan adanya energi alternatif lain yang dapat dimanfaatkan, seperti biomassa yang dikonversi menjadi energi. Penggunaan biomassa sudah banyak dilakukan penelitian seperti briket bungkil jarak pagar, briket sekam padi, briket kelapa sawit dan sebagainya, tetapi briket tersebut memilikii kelemahan atau permasalahan bahan diantaranya bahan yang dibuat briket agak sulit contohnya bungkil jarak pagar yang masih terbatas dan memiliki musim. Padahal untuk memenuhi energi alternatif tersebut harus memiliki bahan yang mudah didapatkan, berlimpah, murah dan aman penggunaannya. Penelitian ini bertujuan (1) Membuat biopelet dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang kelapa dengan mengetahui efisiensi pembakaran biopelet yang baik. (2) Menentukan jumlah komposisi biopelet terbaik yang diperoleh dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang Percobaan yang akan dilakukan dalam penelitian ini digunakan Rancangan Acak lengkap (RAL) dengan tiga ulangan. Perlakuan yang diberikan adalah formulasi campuran ampas kelapa yang tidak mengalami pengarangan dan ampas kelapa yang sudah mengalami pengarangan, diukur dengan timbangan analitik yang terdiri dari tiga macam formulasi yaitu 25% arang ampas kelapa, 50% arang ampas kelapa, 75% arang ampas kelapa, dan sebagai kontrol 100% ampas kelapa tanpa melalui pengarangan. Dan efeketifitas pembakaran menggunakan rumus efektifitas pembakaran. 6

7 Hasil yang diperoleh dari uji parameter selanjutnya dianalisa secara grafik, kemudian dilakukan interpretasi secara komprehensip terhadap hasil dari percobaan yang dilakukan untuk mengetahui efektifitas pembakaran biopelet berbahan ampas kelapa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Hasil penelitian menunjukkan bahwa formulasi B (1:2) memiliki nilai kalori yang lebih besar dan efektifitas pembakaran yaitu 83.37% dengan nilai kalori kkal/kg, dan selanjutnya 1:3 efisiensi 77.81% dan nilai kalori kkal/kg, serta 1:1 efisiensi 70.03% dan nilai kalori 4308 kkal/kg, sedangkan biopelet tanpa perlakuan memiliki efiensi sebesar 72.40% dan nilai kalor 4630 kkal/kg. Perbedaan efisiensi pembakaran dengan adanya perbedaan nilai kalor (kkal/kg) yang terkandung dalam biopelet tersebut, makin tinggi nilai kalor yang terkandung maka makin tinggi efisiensi pembakaran biopeletnya. 7

8 KATA PENGANTAR Fuji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan rahmatnya, sehingga laporan penelitian yang berjudul Pembuatan Biopelet Ampas Kelapa Sebagai Energi Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah Ramah Lingkungan Telah selesai dikerjakan sesuai dengan waktunya. Penelitian ini, bertujuan (1) Menentukan jumlah komposisi biopelet terbaik yang diperoleh dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang. (2) Membuat biopelet dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang dengan karakteristik dan pembakaran yang baik. Penelitian ini, dibiayai oleh Lembaga Penelitian Universitas Negeri Gorontalo (UNG) dengan dana PNBP tahun Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Rektor Universitas Negeri Gorontalo, atas arahannya dalam peningkatan sumberdaya manusia bagi dosen, dan juga atas kebijaksanaannya memberikan bantuan dana penelitian. 2. Ketua Lembaga Penelitian Universitas Negeri Gorontalo yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk meneliti, dan juga tidak bosan-bosannya memberikan semangat, motivasi kepada penulis agar tetap eksis dalam penelitian. 3. Seluruh Staf Pegawai Lembaga Penelitian Universitas Negeri Gorontalo, yang rela melayani penulis untuk administrasi penelitian. 4. Kepala Laboratorium Jurusan Teknik Industri yang memberikan kesempatan untuk mempergunakan Lab dalam proses penelitian. 5. Adik-adik Mahasiswa jurusan teknik industri yang telah membantu penulis selama proses penelitian. Semoga karya Ilmiah ini bermanfaat untuk perkembangan ilmu dan teknologi Gorontalo, 10 Oktober 2012 Hasanuddin, ST., M.Si 8

9 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN... i IDENTITAS PENELITI... ii ABSTRAK... iii RINGKASAN... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Minyak Tanah Kelapa Buah Kelapa Manfaat Ampas Kelapa Biomassa Biopelet... 7 BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian.. 10 BAB IV METODE PENELITIAN Waktu dan Objek Penelitian Bahan dan Alat Prosedur Kerja Rancangan Percobaan Uji Parameter Analisis Data Bagan Alir Penelitian. 15 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Efisiensi pembakaran biopelet berbahan ampas kelapa Komposisi biopelet yang diperoleh dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang ampas kelapa Kadar Air Kadar Abu Kadar Karbon Terikat Kadar Zat Terbang Nilai Kalori

10 BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA.. 27 LAMPIRAN.. viiii 10

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel. 1. Komposisi perasan santan kelapa Tabel 2. Data hasil pengujian biopelet dengan berbagai formulasi untuk efisiensi pembakaran Tabel 3. Hasil pengujian parameter dengan berbagai formulasi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Bagan alir penelitian.. 5 Gambar 2. Data olahan rata-rata kadar air biopelet, Gambar 3. Data olahan rata-rata kadar abu, Gambar 3. Data olahan kadar karbon terikat, Gambar 4. Kadar karbon terikat. 21 Gambar 5. Data olahan Kadar karbon terikat. 23 Gambar 6. Data olahan Perlakuan Nilai Kalori biopelet,

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Hasil Pengujin Lab. Beberapa parameter dengan komposisi yang bebrbeda 30 Lampiran 2. Dokumentasi kegiatan penelitian 31 Lampiran 3. Curikulum vitae ketua peneliti. 34 Lampiran 4. Curikulum vitae Anggota peneliti. 35 Lampiran 5. Surat Keputusan Rektor

14 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan energi makin meningkat seiring dengan perkembangan zaman dan pertumbuhan jumlah penduduk, energi diperlukan untuk kegiatan industri, jasa, perhubungan dan rumah tangga. namun berkurangnya cadangan minyak, penghapusan subsidi menyebabkan harga minyak naik dan kualitas lingkungan menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil yang berlebihan. Seperti halnya yang terjadi saat ini, dimana bahan bakar minyak (BBM) makin langka dan harganya makin mahal dan secara sosial ekonomi akan berdampak pada masyarakat sebagai pengguna. Energi alternatif merupakan pilihan untuk mengatasi krisis energi saat ini, salah satu energi alternatif yang bisa dimanfaatkan adalah biomassa yang sangat potensial untuk dikembangkan menjadi energi terbarukan. Pengembangan energi terbarukan dapat dilakukan melalui Clean Development Mecanism (CDM). CDM ini mengembangkan konversi biomassa manjadi bahan bakar atau sumber energi dan pembersihan lingkungan (Hadiwiyoto, S. 2009). Pemilihan jenis limbah biomassa sebagai sumber energi alternatif karena ketersediaan bahan yang berlimpah, murah, serta renewble. Seperti halnya hasil perkebunan kelapa, Kelapa merupakan komoditas perkebunan yang sering ditemukan di daerah subtropis dan tropis salah satu contoh di daerah Gorontalo yang merupakan daerah penghasil kelapa. Menurut data Badan Investasi Daerah (BID) provinsi Gorontalo tahun 2011, bahwa jumlah produksi buah kelapa 125,5 juta butir, dan pemanfaatannya belum maksimal hanya sebatas pada pembuatan minyak kelapa, kopra, padahal kelapa memiliki potensi pemanfaatan yang sangat luas, mulai dari kulit, sabut, daun, air hingga buah kelapa. Berbagai pemanfaatan pengolahan kelapa seperti pembuatan santan, minyak kelapa, yang menyisahkan ampasnya dan apabila dibiarkan begitu saja, akan memberikan dampak negatif terhadap lingkungan 14

15 Ampas kelapa merupakan biomassa yang berasal dari zat organik hasil perasan santan yang masih mengandung lemak yang dapat dikonversi menjadi energi. Oleh karena itu, dalam penelitian ini, yang akan dilakukan adalah pemanfaatan ampas kelapa secara optimal dengan memfokuskan pada pembuatan biopelet ampas kelapa sebagai energi alternatif bahan bakar pengganti minyak tanah yang ramah lingkungan. 1.2 Rumusan Masalah Pemerintah mengharapkan adanya energi alternatif lain yang dapat dimanfaatkan, seperti biomassa yang dikonversi menjadi energi. Penggunaan biomassa sudah banyak dilakukan penelitian seperti briket bungkil jarak pagar, briket sekam padi, briket kelapa sawit dan sebagainya, tetapi briket tersebut memiliki kelemahan atau permasalahan bahan diantaranya bahan yang dibuat briket agak sulit contohnya buangkil jarak pagar yang masih terbatas dan memiliki musim. Padahal untuk memenuhi energi alternatif tersebut harus memiliki bahan yang mudah didapatkan, berlimpah, murah dan aman penggunaannya. Biopelet dari ampas kelapa dibuat dengan formulasi persentase dari campuran arang untuk mendapatkan biopelet yang terbaik. Dengan penambahan arang, nilai kalori biopelet dapat ditingkatkan dan sekaligus dapat mengurangi kadar zat terbang selama pembakaran. Dengan demikian permasalahan dalam penelitian ini adalah 1. Apakah ampas kelapa dapat dibuat biopelet dengan komposisi campuran arang yang baik sebagai energi alternatif? 2. Apakah biopelet berbahan ampas kelapa dapat mnghasilkan energi pembakaran yang efektif dari berbagai komposisi campuran tersebut? 15

16 BAB II STUDI PUSTAKA 2.1 Minyak Tanah Indonesia merupakan negara penghasil minyak bumi, yang selama ini dieksplorasi, tetapi karena merupakan minyak bumi yang nonrewnable. Sehingga cadangan minyak bumi tersebut makin mahal. Naiknya harga minyak bumi dipasaran membuat pemikiran untuk mencari alternatif bahan bakar minyak yang rewnable. Salah satu hasil minyak bumi dari fosil adalah minyak tanah, merupakan produk minyak bumi yang berintikan hidrokarbon (tersusun atas atom hydrogen dan karbon) serta sejumlah zat lain. Seperti nitrogen, oksigen dan sulfur serta sejumlah kecil unsur logam. Minyak tanah (light kerosene) memiliki rentang rantai karbon dari C 10 -C 5 dan memiliki titik didih o C (Hardjono, 2001). Penggunaan utama pada minyak tanah yaitu bahan bakar kompor dalam rumah tangga. Ketergantungan minyak tanah selama ini, sangat terasa saat peralihan (konversi) ke gas yang dirasakan oleh masyarakat. Dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan biopelet sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah dengan melihat kondisi sumberdaya alam yang ada di daerah. Dengan sumberdaya alam yang berlimpah dan murah serta muda juga yang ramah lingkungan untuk dimanfaatkan. Selain pemanfaatan kembali zat organik (biomassa) seperti ampas kelapa sebagai energi alternatif, juga dapat mereduksi dan mengurangi pencemaran lingkungan. 2.2 Kelapa Tanaman kelapa (cocos nucifera. L) termasuk dalam famili Palmaceae, subkelas monocotyledoneae. Tanaman kelapa ini sangat baik untuk daerahdaerah di sekitar khatulistiwa (iklim tropis dan subtropis) dengan ketinggian meter di atas permukaan laut, terutama di daerah pantai. Pada ketinggian meter di atas permukaan laut, pertumbuhan kelapa lambat. Temperatur yang diperlukan untuk pertumbuhan yang baik adalah antara 16

17 23.9 o C sampai 29.4 o C dan tidak kurang dari 20 o C, sedangkan curah hujan yang paling baik adalah antara 1542 mm sampai 2032 mm per tahun dan tidak kurang dari 1006 mm per tahun (woodroof, 2009). Menurut Miskiyah, at al. (2006), Tanaman kelapa (Cocos Nucifera L.) termasuk jenis tanaman palma yang memiliki multi fungsi karena hampir semua bagian tanaman tersebut dapat dimanfaatkan mulai dari pohon, sampai buah kelapa. Lebih dikatakan Miskiyah, at al. (2006) mengatakan tanaman kelapa banyak dijumpai di Indonesia dan merupakan penghasil kopra yang terbesar kedua di dunia sesudah Filipina. Usaha budidaya tanaman kelapa melalui perkebunan terutama dilakukan untuk memproduksi minyak kelapa yang berasal dari daging buahnya dengan hasil samping ampas kelapa. 2.3 Buah Kelapa Buah kelapa terdiri dari beberapa bagian yaitu, epicarp (adalah kulit bagian luar yang permukaannya licin, agak keras dan tebalnya kurang 1/7 mm) mecocarp, (kulit bagian tengah yang disebut sabut, bagian ini terdiri dari seratserat yang keras tebalnya 3 5 cm); endocarp, (adalah bagian tempurung yang keras sekali, tebalnya 3 6 mm, bagian dalam melekat pada kulit luar dari biji atau endosperm) ; putik lembaga atau endosperm yang tebalnya 8 10 mm (Setyamidjaja, 2008). Buah kelapa terdiri dari 33 persen sabut kelapa, 15 persen tempurung, 30 persen daging buah dan 22 persen air buah kelapa, 34 persen minyak, 3 persen protein, 1.5 persen zat gula dan 1 persen zat abu. Sedangkan air kelapa mengandung 2 persen gula, 4 persen zat kering dan zat abu (Setyamidjaja, 2008). Pemanenan buah kelapa dilakukan pada tingkat kematangan atau umur yang berbeda tergantung tujuan pemakainnya. Buah kelapa yang berumur 6 8 bulan mempunyai daging yang lunak dan biasanya dimakan segar, sedangkan air kelapanya mempunyai rasa manis dan banyak digunakan dalam industri asam cuka, nata de coco, dan untuk media beberapa jenis ragi (starter) dalam pembuatan anggur. Buah kelapa tua yang berumur 11 bulan diperlukan untuk 17

18 membuat kopra dan kelpa parut kering, sedangkan untuk bibit tanaman diperlukan buah kelapa yang telah benar-benar tua yaitu berumur bulan (Ketaren, 2007). 2.4 Manfaat Ampas Kelapa Usaha budidaya tanamam kelapa melauli perkebunan terutama dilakukan untuk memproduksi minyak kelapa yang berasal dari daging buahnya dengan hasil samping berupa ampas kelapa (Miskyah, et al. 2006). Menurut Kailaku, S.I, et al. (2009). Kelapa merupakan komoditas perkebunan yang memiliki potensi pemanfaatan yang sangat luas, mulai dari kulit, sabut, daun, air hingga daging kelapa. Berbagai industri pengolahan keiapa seperti industri santan dan minyak kelapa meninggatkan ampas berupa daging kelapa parut. Ampas industri pengolahan kelapa memiliki nilai gizi dan kandungan serat tinggi yang sangat baik bagi kesehatan. Selama ini ampas kelapa hanya dibuang atau dijadikan pakan ternak tanpa mengalami perlakuan, dengan harga pasar yang sangat rendah. Besarnya manfaat ampas kelapa dapat lebih dikembangkan atau diolah seperti menjadi tepung kelapa yang kemudian dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam industri makanan. Tepung kelapa dapat digunakan dalam produk-produk roti dan kue (bakev) serta permen (confectionery) sebagai pengisi, misalnya dalam permen kacang, biskuit, pai, tekstur pada kue, dan lain- lain (Syah et.al., 2004). Ampas kelapa masih mempunyai nilai lemak dan protein, yang tinggi seperti pada Tabel 1. di bawah ini yaitu ampas kelapa yang dihasilkan perasan santa rumah tangga. Tabel 1. Komposisi perasan santan kelapa. Ampas yang diperas Lemak Protein I 63,70 6,71 II 39,55 4,04 III 30,10 3,03 IV 28,24 2,94 18

19 (Suhardiyono, 1995, dalam Kailaku, S.I, et al. 2009) Perasan buah kelapa yang menyisahkan ampas kelapa tetapi masih mengandung minyak atau lemak atau protein, dimungkinkan untuk dikonversi menjadi energi dengan berbagai proses biomassa, untuk menghasilkan energi dilakukan metode seperti densifikasi. Bahan ampas kelapa dalam penelitian ini digunakan sebagai bahan utama untuk dijadikan energi pengganti bahan bakar minyak dalam bentuk biopelet. 2.5 Biomassa Menurut Zamirza, F. (2009). mengatakan secara umum biomassa merupakan bahan yang dapat diperoleh dari tanaman baik secara langsung maupun tidak langsung dan dimanfaatkan sebagai energi atau bahan dalam jumlah besar dan disebut juga sebagai fitomassa dan sering diterjemahkan sebagai bioresoure atau sumberdaya yang diperoleh dari hayati. Biomassa juga didefinisikan sebagai total jumlah mahluk hidup di atas permukaan pada suatu pohon dan dinyatakan dengan ton berat kering per satuan luas (Brown, 1997 diacu dalam Sutaryo, D. 2009). Biomassa meliputi semua bahan yang bersifat organik (semua makhluk yang hidup atau mengalami pertumbuhan dan juga residunya) (El Bassam dan Maegaard 2004). Biomassa merupakan sumber energi terbarukan yang paling serbaguna dibandingkan sumber energi terbarukan lainnya. Biomassa dapat menghasilkan bahan bakar untuk panas, listrik dan transportasi (Siemers 2006). Bahan yang termasuk biomassa antara lain sisa hasil hutan dan perkebunan, biji dan limbah pertanian, kayu dan limbah kayu, limbah hewan, tanaman air, tanaman kecil, dan limbah industri serta limbah pemukiman (Bergman dan Zerbe 2004). Mascoma corporation (Cambridge, Massachusstts, AS) merinci sumbersumber biomassa sebagai berikut (Kong, G.T. 2010): keunggulan yang dimiliki oleh biomassa 19

20 1. Agricultural residues atau sisa-sisa hasil pertanian. 2. Forestry waste atau sisa-sisa hutan, missal serbuk gergaji industri pengolahan kayu. 3. Municipal waste atau sampah perkotaan, misalnya kertas-kertas bekas dan dedaunan kering. 4. Industrial waste, seperti lumpur sisa pulp 5. Sumber-sumber masa depan, seperti tanaman energi yang khusus ditanam baik tanaman herbal maupun berbasis kayu. 6. Jenis tanaman lain yang tidak mengandung pati maupun gula yang dipakai untuk memproduksi bioetanol, baik di Brasilia maupun di Amerika Serikat Pemanfaatan biomassa sebagai bahan bakar alternatif terbarukan merupakan solusi tepat atas permasalahan yang muncul akibat penggunaan bahan bakar fosil. Pemanfaatan energi biomassa memiliki banyak keuntungan dari sisi lingkungan yaitu mengurangi efek gas rumah kaca, mengurangi bau yang tidak sedap, mencegah penyebaran penyakit. Pemanfaatan limbah dengan cara seperti ini, secara ekonomi akan sangat kompetitif seiring naiknya harga bahan bakar minyak. Disamping itu, prinsip zero waste merupakan praktek pertanian yang ramah lingkungan dan berkelanjutan. Menurut Kong, G.T.( 2010). Mengatakan keunggulan yang dimiliki oleh biomassa, yaitu: 1. Tidak menimbulkan emisi sulfur sehingga mengurangi hujam asam 2. Biomassa dapat mendaur ulang CO 2, sehingga dapat diaktegorikan sebagai bebas emisi 3. Pembakaran biomassa menghasilkan abu dalam jumlah kecil daripada pembakaran batubara karena abu eks-batubara tersebut harus dibuang ke tempat lain. 20

21 2.6 Biopelet Biomassa merupakan sumber energi yang bersih dan dapat diperbarui namun biomassa mempunyai kekurangan yaitu tidak dapat langsung dibakar, karena sifat fisiknya yang buruk, seperti kerapatan energi yang rendah dan permasalahan penanganan, penyimpanan dan transportasi (Saptoadi 2006). Menurut Yamada et.al. (2005), penggunaan bahan bakar biomassa secara langsung dan tanpa pengolahan akan menyebabkan timbulnya penyakit pernafasan yang disebabkan oleh karbon monooksida, sulfur dioksida (SO 2 ) dan bahan partikulat. Untuk memperbaiki karakteristik biomassa dilakukan cara densifikasi dalam bentuk briket atau biopelet. Densifikasi adalah adalah suatu metode pengembangan fungsi suatu sumberdaya. Densifikasi dapat meningkatkan kandungan energi tiap satuan volume dan juga dapat mengurang biaya transportasi dan penanganan. Densitas briket biomassa berada di atas rentang densitas kayu yaitu antara kg/m3 dan densitas kamba (untuk pengemasan dan pemuatan ke dalam alat transportasi) sekitar kg/m (Leach dan Gowen 1987 diacu dalam Liliana, W, 2010). Menurut Saptoadi (2006), proses pemampatan biomassa menjadi briket atau pelet dilakukan untuk : 1. Meningkatkan kerapatan energi bahan, 2. meningkatkan kapasitas panas (kemampuan untuk menghasilkan panas dalam waktu lebih lama dan mencapai suhu yang lebih tinggi). 3. mengurangi jumlah abu pada bahan bakar. Pelet merupakan salah satu bentuk energi biomassa, yang diproduksi pertama kali di Swedia pada tahun 1980-an. Pelet digunakan sebagai pemanas ruang untuk ruang skala kecil dan menengah. Pelet dibuat dari hasil samping terutama serbuk kayu. Pelet kayu digunakan sebagai penghasil panas bagi pemukiman atau industri skala kecil. Di Swedia, pelet memiliki ukuran diameter 6 12 mm serta panjang mm (NUTEK 1996; Jonsson 2006 dan Zamiraza, 21

22 F ). Pelet merupakan hasil pengempaan biomassa yang memiliki tekanan yang lebih besar jika dibandingkan dengan briket (60 kg/m3, kadar abu 1% dan kadar air kurang dari 10%) (El Bassam dan Maegaard 2004). Pelet memiliki kadar air yang rendah sehingga dapat lebih meningkatkan efektivitas pembakaran (VE, 2006). Pelet diproduksi oleh suatu alat dengan mekanisme pemasukan bahan secara terus-menerus serta mendorong bahan yang telah dikeringkan dan termampatkan melewati lingkaran baja dengan beberapa lubang yang memiliki ukuran tertentu. Proses pemampatan ini menghasilkan bahan yang padat dan akan patah ketika mencapai panjang yang diinginkan (Ramsay 1982 dalam Zamiraza, F. 2009). lebih lanjut dikatakan bahwa proses pembuatan pelet menghasilkan panas akibat gesekan alat yang memudahkan proses pengikatan bahan dan penurunan kadar air bahan hingga mencapai 5 10%. Panas juga menyebabkan suhu pellet ketika keluar mencapai C sehingga dibutuhkan pendinginan. Metode pembuatan pelet yang lain dilakukan oleh Livington pada tahun 1977 (Livington dalam Ramsay 1982 diacu dalam Zamiraza, F. 2011) dan telah dipatenkan di US Patent. Proses pembuatan pelet dilakukan dari bahan organik dengan kadar air antara 16 28%. Proses berlangsung pada suhu 163 C dan tekanan pada lempeng baja sebesar 178. Pelet kemudian dikeringkan dengan udara panas dan menghasilkan kadar air 7 8% serta bobot jenis lebih dari 1,0. Biopelet memiliki karakteristik yang berbeda-beda tergantung pada bahan pembuatannya, kebanyakan pembuatan biopelet untuk bahan bakar menggunakan zat organik atau biomassa seperti bungkil jarak, sekam, dan serbuk kayu. Keunggulan utama pemakaian bahan bakar pelet biomassa adalah penggunaan kembali bahan limbah seperti serbuk kayu yang biasanya dibuang begitu saja. Serbuk kayu yang terbuang begitu saja dapat teroksidasi dibawah kondisi yang tak terkendali akan membentuk gas metana atau gas rumah kaca (Cook, 2007). 22

23 Menurut PFI (2007), pelet memiliki konsistensi dan efisiensi bakar yang dapat menghasilkan emisi yang lebih rendah dari kayu. Bahan bakar pellet menghasilkan emisi bahan partikulat yang paling rendah dibandingkan jenis lainnya. Arsenik, karbon monoksida, sulfur, dan gas karbondioksida merupakan sedikit polutan air dan udara yang dihasilkan oleh penggunaan minyak sebagai bahan bakar. Sistem pemanasan dengan pelet menghasilkan emisi CO 2 yang rendah, karena jumlah CO 2 yang dikeluarkan selama pembakaran setara dengan CO 2 yang diserap tanaman ketika tumbuh, sehingga tidak membahayakan lingkungan. Dengan efisiensi bakar yang tinggi, jenis emisi lain seperti NOx dan bahan organik yang mudah menguap juga dapat diturunkan. Masalah yang masih tersisa adalah emisi debu akibat peningkatan penggunaan sistem pemanasan dengan pelets 23

24 BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1 Tujuan Khusus Penelitian Penelitian ini bertujuan: a. Membuat biopelet dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang kelapa dengan mengetahui efisiensi pembakaran biopelet yang baik b. Menentukan jumlah komposisi biopelet terbaik yang diperoleh dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang 3.2 Manfaat Penelitian Penggunaan biopelet ditujukan untuk menggantikan penggunaan kerosene (minyak tanah) di sektor rumah tangga dan industri kecil. Selain itu berbagai industri yang dalam aktivitas produksinya menghasilkan limbah biomassa, diharapkan mampu mengolah limbahnya menjadi bahan bakar alternatif yang bisa digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi dalam kegiatan industri mereka maupun sebagai biaya sosial yang disumbangkan kepada masyarakat sekitarnya. Lebih lanjut dari keutamaan penelitian ini diharapkan dapat: 1. Membantu pemerintah dalam mengatasi krisis energi bahan bakar minyak yang terjadi saat ini. 2. Menjadi dasar acuan dalam pengembangan energi bahan bakar alternatif terbarukan dengan menggunakan biomassa ampas kelapa dalam bentuk biopelet. 3. Menjadi solusi bagi masyarakat untuk menggunakan bahan bakar pengganti minyak tanah yang murah, mudah, serta aman dalam penggunaannya. 4. Menjaga kelestarian lingkungan, dalam hal pengolahan sampah organik (ampas kelapa) yang merupakan bagian dari pencemaran lingkungan. 5. Menjadi pemikiran untuk dikembangkan yang dikemas dalam bentuk wirausaha 24

25 BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Waktu dan Obyek penelitian Bahan ampas kelapa diambil di rumah warga yang membuat minyak kelapa murni. Waktu penelitian berlangsung selama + 6 bulan, proses pembuatan bahan biopelet ampas kelapa dilakukan di Laboratorium Teknik Industri (FATEK), untuk analisa sampel (parameter uji) biopelet ampas kelapa dilakukan di laboratorium Peternakan Universitas Hasanuddin (UNHAS) Makasar. 4.2 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ampas kelapa yang sudah peras, tepung tapioka, korek api dan bahan-bahan kimia untuk analisa parameter. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu alat penghancur (hammer mill), mesin pencetak pellet (pellet mil), Bak pengering, bak pengaduk, pengayak (saringan) diameter 3,5 dan 10 mm, timbangan analitik, wajang, kompor dan peralatan untuk menganalisis parameter uji. 4.3 Prosedur kerja Penelitian ini dilakukan dengan tahapan-tahapan sebagai berikut yaitu: 1. Pembuatan arang ampas kelapa Pembuatan arang ampas kelapa dilakukan dengan cara ampas kelapa disangrai sampai ampas kelapa tersebut berwarna hitam (membentuk arang), metode sangria dilakukan untuk menghindari bahan ampas kelapa menjadi abu saat pembakaran pembuatan arang, disebabkan karena kecilnya partikel ampas kelapa. Waktu yang diperlukan untuk mengsangrai bahan tersebut diperkirakan 1 jam, Pengarangan bertujuan untuk mengurangi kadar zat terbang dan meningkatkan kadar karbon terikat dalam biopelet. 25

26 2. Tahapan pembuatan biopellet sebagai berikut a. Penghancuran ukuran Ampas kelapa yang sudah diperas dicacah atau dihaluskan, baik ampas kelapa yang belum diarangkan maupun yang sudah diarangkan, bertujuan untuk mendapatkan ukuran partikel bahan baku yang seragam sehingga bisa dipelletkan dengan baik. Partikel yang kurang bagus dapat mengakibatkan biopellet tidak terbentuk sempurna, setelah dihancurkan bahan tersebut diayak dan kemudian dilakukan penyaringan untuk mendapatkan partikel yang kecil dan seragam. b. Formulasi biopellet Dalam tahapan ini dilakukan formulasi penambahan arang ampas kelapa dengan prosentase 25%, 50%, dan 75%. Bahan perekat yang digunakan dalam penelitian ini adalah tapioka tergelatinasi dengan persentase penambahan 2,5% (b/b) dari berat bahan. Hal ini sesuai dengan penelitian Tabil (1996) diacu dalam Liliana, W. (2010), yang mensyaratkan bahwa penambahan perekat ke dalam campuran bahan biopelet adalah 0,5-5%. Sebagai pembanding adalah biopelet 100% ampas kelapa tanpa pengarangan. c. Pencetakan biopellet Pencetakan biopellet dilakukan di laboratorium peternakan (Faperta UNG) dengan menggunakan mesin pellet (pellet mill), diameter biopelet yaitu 8-11 mm, panjang biopellet mm. d. Pengeringan Pengeringan bertujuan untuk menghilangkan uap panas biopelet pada saat keluar dari mesin pellet. Pengeringan dilakukan menggunakan sinar matahari. Setelah benar-benar kering biopellet ampas kelapa bisa dijadikan sebagai bahan bakar untuk memasak (pengganti minyak tanah). 26

27 3. Analisis karakteristik fisik dan pembakaran biopelet Karakteristik fisik biopelet akhir yang diukur adalah nilai kalori, kadar abu, kadar air, kadar zat terbang, kadar karbon terikat. Analisis karateristik pembakaran biopelet dilakukan dengan metode Water Boiling test (WBT) dengan mendidihkan 3 liter air. WBT merupakan simulasi kasar dari proses pemasakan yang dapat membantu kita untuk mengetahui seberapa baik energi panas dapat ditransfer pada alat masak masak (Bailis et.al, 2007, dan Liliana, W. 2010). Parameter yang diukur adalah waktu pendidihan air, laju komsumsi bahan bakar, dan efisiensi pembakaran. Dalam mengukur efisiensi pembakaran dihitung berdasarkan persamaan Belonio (2005) dan Irzaman et.al. (2009) diacu dalam Liliana, W. (2010) yaitu : Q g = x 100% t x FCR x HVF Keterangan: g = efisiensi pembakaran (%) Q = jumlah kalor yang dibutuhkan (kkal) t = waktu pemasakan (jam) FCR = bahan bakar yang dibutuhkan (kg/jam) HVF = nilai kalori bahan bakar (kkal/kg) 4.4 Rancangan percobaan Percobaan yang akan dilakukan dalam penelitian ini digunakan Rancangan Acak lengkap (RAL) dengan duplo ulangan. Perlakuan yang diberikan adalah formulasi campuran ampas kelapa yang tidak mengalami pengarangan dan ampas kelapa yang sudah mengalami pengarangan, diukur dengan timbangan analitik yang terdiri dari tiga macam formulasi yaitu 25% arang ampas kelapa, 50% arang ampas kelapa, 75% arang ampas kelapa, dan 27

28 sebagai kontrol 100% ampas kelapa tanpa melalui pengarangan Setiap formulasi ini, dimasukkan kedalam mesin pellet (pellet mill), kemudian dilakukan pengujian parameter yang sudah ditentukan.rumus model percobaan (Ludwig dan Reynold, 1988, Gaspersz, 1994) : Y ij = u + Ti + E ij Keterangan : Y ij = Nilai efisiensi biopellet pada perlakuan ke i dan ulangan ke j u = Nilai tengah umum T i = Pengaruh perlakuan ke i E ij = Pengaruh galat perlakuan ke i dan ulangan ke j 4.5 Analisa Data Data yang diperoleh dari uji parameter selanjutnya dianalisa secara grafik, kemudian dilakukan interpretasi terhadap hasil percobaan yang dilakukan untuk mendapatkan nilai yang terbaik dari pembuatan biopelet ampas kelapa dengan melihat parameter yang akan diuji. 4.6 Parameter uji Pengujian dilakukan untuk mendapatkan nilai yang terbaik dari pembuatan biopelet ampas kelapa dengan parameter seperti berikut: a) Nilai kalori b) kadar abu c) kadar air d) kadar zat terbang e) kadar karbon terikat f) waktu pendidihan air g) laju komsumsi bahan bakar h) efisiensi pembakaran. 28

29 4.7. Bagan Alir Penelitian Ampas kelapa murni Penghancuran Ukuruan bahan pengayakan Ampas kelapa Pembuatan Arang Ampas kelapa dilakukan Dengan cara di sangrai, Waktu 1 jam Penghancuran Ukuruan bahan pengayakan Campuran bahan ampas kelapa murni dan ampas kelapa yang sudah dibuat arang dengan persentase 1:25%, 1:50%,1:75%,100% ampas kelapa murni Penambahan perekat tepung tapioka 2,5% (b/b) dari berat bahan Pembuatan biopelet pada mesin pencetak (pellet mill) sesuai dengan persentase bahan tersebut. Dan ukuran biopelet yang diinginkan Pengujian parameter: nilai kalori, kadar abu, kadar air, kadar zat terbang, kadar karbon terikat Analisis karateristik pembakaran biopelet dilakukan dengan metode Water Boiling test (WBT) dengan mendidihkan + 3 liter air Parameter yang diukur adalah waktu pendidihan air, laju komsumsi bahan bakar, dan efisiensi pembakaran Pengolahan data & interpretasi Kesimpulan dan Gambar 1. Bagan alir penelitian 29

30 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Efisiensi pembakaran biopelet berbahan ampas kelapa Ampas kelapa merupakan zat organik sisa atau hasil perasan kelapa yang diambil santannya. Hasil perasan yang berupa ampas masih memiliki minyak yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi. Dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan biopelet dari bahan ampas kelapa, juga ampas kelapa tersebut sebagian dibuat arang (karbon) untuk mengurangi zat terbang yang berlebihan dari ampas kelapa itu sendiri. Formulasi ampas kelapa dengan arang ampas kelapa tersebut dibuat dengan perbandingan 1:1, 1:2, 1:3 (ampas kelapa: arang ampas kelapa), dan tanpa pengarangan sebagai kontrol. Dalam mengukur efisiensi pembakaran dihitung berdasarkan persamaan Belonio (2005) dan Irzaman et.al. (2009) diacu dalam Liliana, W. (2010) yaitu : Q g = x 100% t x FCR x HVF Hasil pengujian yang dilakukan dari berbagai komposisi biopelet dapat dilihat pada Tabel 2. Dibawah ini: Tabel 2. Data hasil pengujian biopelet dengan berbagai formulasi untuk efisiensi pembakaran No t Q HVF FCR Efisiensi komposisi (jam) (kkal) (kkal/kg) (kg/jam) pembakaran(%) 1 1: : : : Efisiensi pembakaran biopelet dengan berbagai komposisi dimaksudkan untuk mengetahui keefektifan pembakaran dengan melihat parameter-parameter uji yang tergandung dalam biopelet tersebut. Pada pengujian ini, waktu yang 30

31 digunakan dalam pegujian efektifitas pembakaran berbagai komposisi adalah 0.17 jam atau + 10 menit. Sedangkan pengujian ini, menggunakan air sebanyak 3000 ml atau 3 Liter, maksud penggunaan air adalah untuk mengukur waktu dan kebutuhan kalor yang digunakan dalam mendidihkan air tersebut. Dari Tabel 2. Terlihat bahwa efektifitas pembakaran biopelet untuk berbagai komposisi menunjukkan 1:2 yang memiliki efisiensi sebesar 83.37%, dan selanjutnya 1:3 dengan efisiensi 77.81%, serta komposisi 1:1 dengan efisiensi 70.03%, sedangkan biopelet tanpa mengalami perbandingan atau perlakuan campuran memiliki efiensi pembakaran sebesar 72.40%. Perbedaan efisiensi pembakaran dari berbagai komposisi terlihat dengan adanya perbedaan nilai kalor (kkal/kg) yang terkandung dalam biopelet tersebut, makin tinggi nilai kalor yang terkandung maka makin tinggi efisiensi pembakaran biopeletnya. Sedangkan biopelet yang tidak mengalami perlakuan campuran memiliki efiensi pembakaran yang lebih besar dibandingkan dengan biopelet yang mengalami perlakuan campuran yaitu 1:1, ini terlihat bahwa nilai kalor dari campuran 1:1 memiliki nilai kalor yang rendah daripada biopelet yang tidak mengalami campuran (kontrol). Dengan demikian bahwa pada penelitian biopelet ampas kelapa dengan efisiensi pembakaran dengan kandungan nilai kalor, sangat berpengaruh terhadap efisiensi pembakaran. Makin tinggi nilai kalor biopelet ampas kelapa maka makin efisien pembakaran juga makin tinggi. Jumlah kebutuhan kalor (kkal) pada penelitian ini, menunjukkan perbedaan dengan berbagai komposisi atau perlakuan, untuk 1:2 dengan kebutuhan jumlah kalor (kkal) yang terbanyak yaitu kkal, dan 1:3 jumlah kalor yang dibutuhkan yaitu kkal, dan untuk 1:1 kalor yang dibutuhkan , sedangkan biopelet tanpa perlakuan memiliki kebutuhan jumlah kalor sebesar Adanya perbedaan kebutuhan jumlah kalor (kkal) tersebut tidak dipengaruhi oleh komposisi biopelet, dimana biopelet tanpa adanya campuran perlakuan atau kontrol menghasilkan efisiensi pembakaran lebih baik dan jumlah kebutuhan kalor (kkal) dibandingkan dengan komposisi biopelet yang mengalami perlakuan 1:1, dan 1:3. Hasil 31

32 penelitian menunjukkan bahwa nilai kalor yang terkandung pada biopelet tidak terlalu jauh berbeda yang mengalami perlakuan perbandingan ampas kelapa murni dan ampas kelapa yang sudah diarangkan. Tetapi hanya perbandingan 1:2 yang lebih efisien pembakarannya disebabkan dengan nilai kalornya lebih besar dibandingkan dengan nilai kalor komposisi yang lain. Sehingga hasil penelitian ini menunjukkan bahwa makin besar nilai kalor (kkal/kg) suatu biopelet akan mempengaruhi kebutuhan jumlah kalor pada efisiensi pembakaran biopelet tersebut. Efisiensi pembakaran biopelet sangat diharapkan untuk menghasilkan biopelet yang terbaik, dalam kebutuhan proses pemasakan. Kebutuhan bahan bakar (kg/jam) sangat ditentukan untuk digunakan dalam proses pemasakan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kebutuhan bahan bakar yang paling banyak adalah perameter kontrol sebesar 3.35 kg/jam, untuk 1:3 sebesar 2.30 kg/jam, 1:1 yaitu 2.10 serta 1:2 sebesar 2.01, melihat data yang ada menunjukkan bahwa efisiensi pembakaran yang terbaik dari sisi kebutuhan bahan bakar adalah perbandingan 1:2, dimana pada perbandingan tersebut menghasilkan efisiensi pembakaran yang lebih baik dibandingkan dengan komposisi lain. Hal ini keefektifan dalam menggunakan bahan bakar perlu diperhatikan. Efisiensi pembakaran pada biopelet yang dibutuhkan adalah kecepatan pembakaran, waktu yang dibutuhkan lebih singkat dan kebutuhan penggunaan bahan bakar yang sedikit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi pembakaran pada biopelet ampas kelapa dilihat pada Tabel 2. Menunjukkan bahwa komposisi 1:2 merupakan parameter yang lebih efisien dalam proses pembakaran. Efisiensi pembakaran dapat dipengaruhi oleh besarnya nilai kalor dan bahan bakar yang dibutuhkan. Sesuai dengan pendapat Djatmiko at.al (1981), mengatakan bahwa arang yang baik bilamana memiliki nilai kalor yang tinggi. 32

33 5.2 Komposisi biopelet yang diperoleh dari formulasi campuran ampas kelapa dan arang ampas kelapa Komposisi biopelet dari berbagai formulasi campuran dilakukan pengujian dengan parameter yaitu kadar air, kandungan karbon organik, kandungan abu, nilai kalor, serta zat terbang. Pengujian dimaksudkan untuk mengetahui kandungan yang terdapat dalam biopelet dengan berbagai konsentrasi. Kandungan tersebut dapat dilihat pada Tabel 3. dibawah ini. Tabel 3: Hasil pengujian parameter dengan berbagai formulasi Formulasi Nilai kalor (kkal/kg) K O M P O S I S I (%) AIR ABU Zat terbang C- ORGANIK 1: : : : Kadar air Kadar air merupakan presentase kandungan air suatu bahan yang dinyatakan berdasarkan berat basah. Kadar air mempunyai peran besar terhadap mutu suatu produk. Air dalam biopelet merupakan salah satu komponen yang penting. Hal ini terkait dengan jumlah asap yang dihasilkan, penyalaan, dan daya simpan biopelet. Nilai biopelet untuk kadar air dapat dilihat pada Gambar 1. berikut ini. kadar ai (%) A B C D Perlakuan rata-rata biopelet A B C D =1:1 =1:2 =1:3 = 1:0 Gambar 1. Data olahan rata-rata kadar air biopelet,

34 Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa konsentrasi penambahan arang ampas kelapa pada produk piopelet dengan kadar air yang paling rendah terdapat pada perlakuan B yaitu 2.66%, hal ini disebabkan oleh penambahan arang ampas kelapa yang sudah mengalami proses penguapan saat dilakukan pengarangan dan arang tersebut lebih banyak dibandingkan dengan komposisi A dan D. dan juga perlakuan B efisiensi pembakarannya yang terbaik yaitu sebesar 83.37% dibandingkan dengan perlakuan lain, begitupun dengan kandungan nilai kalor yang paling besar yaitu kkal/kg. Sedangkan kandungan kadar air yang tinggi dengan penambahan arang ampas kelapa terdapat pada perlakuan A sebesar 4.51%, ini dimungkinkan karena penambahan arang ampas kelapa sebanding dengan ampas kelapa murni (1:1), ampas kelapa tersebut masih mengandung minyak. Hal ini sejalan dengan komposisi D yang tidak ditambahkan dengan arang ampas kelapa, dimana kandungan kadar air sebesar 4.8% dari berat bahan, serta efisiensi pembakaran untuk kedua parameter uji tersebut tidak terlalu berbeda, perlakuan A yaitu 70.03% dan D sebesar 72.40%, begitupun dengan kandungan nilai kalor yang tidak terlalu berbeda rata-rata nilai kalor kedua komposisi tersebut. Senada dengan Haygreen dan Bowyer (1996), dan Onu, F. at.al (2010) mengatakan bahwa semakin tinggi kadar air maka akan semakin rendah nilai kalor. Dengan demikian bahwa kadar air sangat mempengaruhi efektifitas pembakaran biopelet ampas kelapa. Makin tinggi kadar air suatu bahan, maka makin rendah efektifitas pembakaran biopelet ampas kelapa Kadar Abu Nilai rata-rata hasil pengujian kadar abu disajikan pada Gambar 2. di bawah ini. 34

35 2.0 kadar abu (%) A B C D perlakuan rata-rata kadar abu A =1:1 B =1:2 C =1:3 D = 1:0 Gambar 2. Data olahan kadar abu berbagai komposisi biopelet, Hasil pengujian kadar abu dengan berbagai komposisi pada biopelet menunjukkan bahwa untuk komposisi A dan D memiliki kadar abu yang lebih besar yaitu dan 1.410, hal ini kemungkinan disebabkan karena dua komposisi A dan D masih banyak mengandung ampas kelapa yang murni dan langsung mengalami pembakaran, sehingga menimbulkan kadar abu yang lebih besar, secara efisiensi pembakaran juga kedua perlakuan ini tidak memperlihatkan perbedaan yang signifikan. sedangkan perlakuan B memiliki kadar abu atau yang paling kecil dan efisiensi pembakaran lebih besar, hal ini disebabkan oleh banyaknya arang ampas kelapa yang ditambahkan. Menurut Pauld dan Nilson (2001), mengatakan bahwa abu yang dihasilkan dari tpembakaran briket dapat mempengaruhi efisiensi pembakaran dan jumlah abu yang banyak akan menyebabkan kesulitan untuk mendapatkan efisiensi pembakaran yang tinggi dan penanganan abu tersebut. Semakin rendah kadar abu maka briket arang yang dihasilkan semakin baik (Prasetyo, B. 2004). Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa presentase kadar abu pada biopelet ampas kelapa yang dihasilkan dengan komposisi arang yang berbeda tidak memberikan pengaruh yang nyata pada taraf 5% dan 1%, sehingga tidak perlu dilakukan uji lanjut. Presentase kadar abu semua formula berkisar antara 35

36 %. hasil ini masih sesuai dengan standar biopelet oleh jerman dan amerika yaitu 1.50 dan 2 (PFI, 2007). Kadar abu juga dipengaruhi oleh jenis bahan yang digunakan dalam pembuatan biopelet Kadar Karbon Terikat Kadar karbon terikat sangat mempengaruhi efisiensi pembakaran biopelet. Hasil analisis kadar karbon terikat dapat dilihat pada Gambar 3. berikut ini. kadar karbon terikat (%) A B C D perlakuan rata-rata kadar karbon terikat A B C D =1:1 =1:2 =1:3 = 1:0 Gambar 3. Hasil data olahan kadar karbon terikat, 2012 Kadar karbon terikat mempengaruhi nilai kalor, semakin tinggi kadar karbon terikat akan semakin tinggi pula nilai kalornya, karena setiap ada reaksi oksidasi menghasilkan nilai kalor (onu, F. at al., 2010). Pada gambar di atas menunjukkan adanya perbedaan kadar karbon terikat dengan formulasi yang berbeda. Untuk perlakuan A, B, dan D. kadar karbon terikatnya tidak mengalami perbedaan yang signifikan. Hal ini kadar yang tergandung pada perlakuan tersebut memiliki nilai yang hampir sama. Hanya pada perlakuan C yang bebrbeda, perbedaan tersebut disebabkan oleh penambahan karbon yang lebih besar dibandingkan dengan perlakuan lain yakni 9.550% atau lebih kecil dengan perlakuan lain. Hasil uji analisis sidik ragam menunjukkan bahwa untuk presentasi kandungan kadar karbon terikat memberikan pengaruh nyata terhadap biopelet yang memiliki komposisi yang berbeda (ά=0.05) dan (ά=0.01), nilai koefisien keseragaman (kk) yaitu 8.99 lebih besar dari taraf nyata 1%. Nilai kk 36

37 menunjukkan derajat ketetapan dalam suatu percobaan tertentu. Koefisien keseragaman (kk) merupakan indek keterandalan yang baik bagi suatu percobaan. Sesuai dengan Gasper, V. (1991) mengatakan nilai kk tidak melebihi 20%. Dengan demikian bahwa kadar karbon terikat yang lebih besar memberikan nilai kalor yang lebih besar. Sudiyani, at al. (1999) mengatakan bahwa semakin tinggi kadar karbon terikat pada bahan biolet maka semakin rendah zat menguap. Besarnya kadar karbon terikat berkolerasi positif terhadap nilai kalor. Djatmiko, at al. (1981) mengatakan arang yang bermutu baik yaitu arang yang mempunyai nilai kalor dan karbon yang tinggi tetapi mempunyai kadar abu yang rendah. Dari pernyataan di atas dibandingkan dengan hasil pengujian terhadap biopelet, maka yang terbaik dalam biopelet ampas kelapa yaitu perlakuan B dengan tingginya kadar karbon yang dimiliki serta nilai kalor dan efisiensi pembakaran yang cukup baik Kadar zat Terbang Nilai rata-rata pengujian zat terbang dengan berbagai komposisi dapat disajikan pada Gambar 4. Dibawah ini. zat terbang (%) A B C D perlakuan zat terbang A B C D =1:1 =1:2 =1:3 = 1:0 Gambar 4. Hasil data olahan zat terbang, 2012 Hasil analisis zat terbang didapatkan bahwa komposisi B 1:2 yang paling banyak yakni 54%, dibandingkan dengan perlakuan lain. Hal ini menunjukkan bahwa beberapa faktor yang mempengaruhi diantaranya adalah kadar air yang sedikit, pembentukan nilai kalor yang baik, dan kebutuhan kalor itu. Jika zat 37

38 terbang yang menguap hanyalah sedikit bisa memberikan hambatan dalam proses efisiensi pembakaran yaitu kadar air yang banyak akan menjagi susah dalam penyalaan api, juga mengandung asap yang banyak, karena masih banyaknya kadar air yang tersimpan. Sedangkan formulasi A 1:1, B 1:3 mengandung 45% dan 25%, dan begitupun dengan D 1:0, 43.2%. dari pengujian ini, perlakuan A dan B memiliki kedekatan nilai yang sama. Perlakuan A telah ditambahkan dengan arang dan D tidak ditambahkan arang begitu juga dengan C telah ditambahkan arang yang tiga kali lebih besar, tetapi memiliki nilai peresentasi zat terbang yang sedikit hanya 25%, dengan demikian bahwa penambahan arang tidak mempengaruhi efektifitas zat terbang atau terbuang. Hal ini disebabkan karena kandungan nilai kalor dan karbon terikat yang berbeda. Dari Gambar 4. Di atas menunjukkan bahwa perlakuan B (1:2) memiliki nilai efektifitas zat terbang atau terbuang yang lebih baik. Sehingga komposisi biopelet berbahan ampas kelapa didapatkan yang terbaik yaitu 1: Nilai Kalori Nilai kalori merupakan salah satu parameter penting dalam pemilihan bahan bakar padat seperti biopelet (Liliana, W. 2010). Hasil analisis nilai kalori disajikan pada Gambar 4. berikut ini. 38